Mengapa dua dioda terbalik mewakili gerbang logika AND?

Mempertimbangkan:

Saya tidak masuk akal di kepala saya bagaimana ini bisa bekerja. Bagaimana mungkin memiliki aliran arus melalui dioda normal dari katoda ke anoda dan mewakili sebuah DAN jika keduanya adalah 1?

logic-gates

— Alex
sumber

Perhatikan bahwa rangkaian ini biasanya berfungsi tetapi tidak ada gaindan akibatnya tidak dapat dipulihkan noise margins. Biasanya, pada kecepatan lambat hingga sedang Anda dapat melakukan sesuatu seperti ini sekali di antara gerbang konvensional atau blok fungsional lainnya yang mendapatkan, tetapi Anda tidak dapat benar-benar memiliki urutan gerbang pasif seperti ini saling memberi makan satu sama lain tanpa dengan cepat mengalami masalah . Namun, trik seperti ini bisa sangat berguna ketika Anda memiliki IC yang hampir melakukan apa yang Anda butuhkan, tetapi membutuhkan jumlah "lem" yang sepele di antaranya dan sinyalnya tidak terlalu cepat. Kalau tidak ada tinylogic.

— Chris Stratton

Jawaban:

Membayangkan A dan Bkeduanya tinggi. Maka tidak ada arus yang mengalir keluar Ajuga tidak ada arus yang mengalir keluar B, begitu Sjuga tinggi.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Sekarang jika Arendah, dioda memungkinkan Auntuk menarik arus, yang menarik turun tegangan simpul S, sehingga tegangan Ssesuai dengan penurunan tegangan dioda ketika arus mengalir melalui resistor dan dioda ... yang kira-kira 0,7V , atau 'rendah'.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Sama jika Brendah.

Sama jika Aatau Brendah.

Karena itu keduanya A dan Bharus tinggi agar Smenjadi tinggi ... ANDgerbang!

Seperti yang dinyatakan oleh fukanchik dalam komentar, peran dioda adalah untuk mencegah input mengganggu satu sama lain ketika mereka berada di negara yang berbeda, tetapi dioda hanya diperlukan dengan input yang dapat tenggelam dan sumber arus. Jika input hanya dapat menenggelamkan arus, seperti dalam konfigurasi kolektor terbuka, maka dioda tidak diperlukan

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini}

— sedikit menggerutu
sumber

Itulah yang saya pikirkan juga, tetapi jika tidak ada perlawanan antara sumber dan S, mengapa sesuatu mengalir melalui A atau B?

— Phil N DeBlanc

'Sumber' adalah resistor pull-up 5V. Ketika A dan B tinggi, S hanya tinggi karena ditarik oleh resistor. Tidak ada arus yang mengalir melalui dioda sama sekali. Ketika A atau B rendah, ia memiliki hasil menarik tegangan simpul S dengan menenggelamkan arus, sehingga, (kira-kira) semua penurunan 5V melintasi resistor.

— slightlynybbled

@PhilNDeBlanc saat ini hanya mengalir ke kiri melalui dioda itu, ketika input rendah, bersumber dari pullup dan dari apa pun yang mengikuti.

— Trevor_G

@ PhilNDeBlanc Saya menambahkan sedikit klarifikasi ke paragraf kedua. Semoga ini bisa membantu. Nikmati!

— slightlynybbled

Anda harus menambahkan bahwa peran dioda adalah untuk mencegah arus mengalir dari satu input ke input lainnya ketika input tidak sama (01 atau 10).

— fukanchik

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Gambar 1. Empat kondisi input yang mungkin.

Satu-satunya dari empat kombinasi sakelar yang memungkinkan output menarik tinggi adalah '11'. Artinya, menurut definisi fungsi AND.

— Transistor
sumber

+1 Dapat selalu mempercayai Anda untuk menggunakan ilustrasi yang bagus. :) Mungkin lebih baik untuk menambahkan tegangan ke bendera 0 dan 1 untuk kejelasan lebih lanjut.

— Trevor_G

Jika semua dioda diganti oleh kabel, Anda mendapatkan hasil yang sama. Saya pikir ilustrasi ini tidak mewakili bagaimana gerbang bekerja.

— Jose Antonio Reinstate Monica

Ini langsung menjawab pertanyaan OP, " bagaimana mungkin mengalir saat ini melalui dioda normal dari katoda ke anoda dan mewakili DAN jika keduanya 1. " Jangan ragu untuk menulis jawaban yang ditingkatkan.

— Transistor

Selain itu, gerbang AND ini ditampilkan secara terpisah. Inti dari dioda adalah untuk mencegah satu input menarik yang lain dan mempengaruhi gerbang atau logika lain yang terhubung ke input tersebut. Mengganti dengan kabel tidak akan memberikan hasil yang sama.

— Transistor